碟式太阳能热发电系统一般由旋转抛物面反射镜、吸热器、跟踪装置以及热功转化装置等组成。碟式反射镜可以使一整块抛物面,也可由聚焦于同一点的多块反射镜组成。其聚焦比可高达500-1000之间,焦点处可产生1000℃以上的温度。整个碟式发电系统安装于一个双轴太阳跟踪器上,实现定日跟踪,连续发电。碟式系统的吸热器一般为腔式,与斯特林发电机相连,构成一个紧凑的吸热、做功、发电装置。整个装置安装于抛物面的焦点位置,吸热器的开口对准焦点。
图7 碟式太阳能热发电站
由于太阳能光伏利用的效率比较低,未利用的太阳能都转化成了热能导致太阳电池温度升高,效率降低。因此科研人员一直想将剩余的热能加以利用,开发了一些PVT系统,但都没有获得太好的效果。
但聚光型光伏光热综合利用让人们看到了新的希望。因为这两种发电技术都有聚光镜、接收器和太阳跟踪器等部件,在结构形式上比较容易整合在一起。图8给出的是瑞典Absolicon公司的聚光型电热联用设备[5],使用了槽式聚光模式,聚光倍数为10倍,向用户提供由光伏电池发出的电,和由真空集热管提供的热水。该产品在住宅小区、私人别墅和公共设施都有应用案例。
图8 槽式太阳能电热联用设备
另一种广泛讨论的是采用碟式发电模式,接收器前端是聚光电池,聚光电池上的热量通过热管传导到斯特林发电机,实现光伏、光热一体化发电。该模式由于有很高的聚光倍数(500-1000),所以可以把制造成本降低,但在技术上还有很多难关需要突破。